1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплофизика высоких температур
  4. T. 61, № 6, 2023

Теплофизика высоких температур, 2023, T. 61, № 6, стр. 953-956

Осаждение полидисперсного аэрозоля в узкой закрытой трубе при резонансном режиме колебаний

Д. А. Губайдуллин 1, *, Р. Г. Зарипов 1, Л. А. Ткаченко 1, Л. Р. Шайдуллин 1, С. А. Фадеев 1

1 Институт механики и машиностроения ‒ ФИЦ Казанский научный центр РАН
Казань, Россия

* E-mail: gubaidullin@imm.knc.ru

Поступила в редакцию 09.06.2023
После доработки 31.10.2023
Принята к публикации 31.10.2023

Аннотация

Экспериментально исследованы нелинейные колебания газа и осаждения табачного дыма при резонансе в узкой закрытой трубе. На полученных осциллограммах наблюдается асимметричность переднего и заднего фронтов волны давления. С возрастанием амплитуды колебаний поршня выявлено увеличение уровня звукового давления газа до 163 дБ при максимальной исследуемой амплитуде возбуждения 0.3 мм. Осаждение частиц табачного дыма в резонансном режиме колебаний с амплитудой возбуждения 0.3 мм происходит в 24 раза быстрее по сравнению с естественным осаждением.

Список литературы

  1. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. Т. 1. 464 с.

  2. Ганиев Р.Ф., Украинский Л.Е. Нелинейная волновая механика и технологии. Волновые и колебательные явления в основе высоких технологий. Изд. 2-е, доп. М.: Ин-т комп. иссл., 2011. 780 с.

  3. Ilgamov M.A., Zaripov R.G., Galiullin R.G., Repin V.B. Nonlinear Oscillations of a Gas in a Tube // Appl. Mech. Rev. 1996. V. 49. № 3. P. 137.

  4. Медников Е.П. Акустическая коагуляция и осаждение аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 263 с.

  5. Davies C.N. Cigarette Smoke: Generation and Properties of the Aerosol // J. Aerosol Sci. 1988. V. 19. № 4. P. 463.

  6. Гуляев A.M., Кузнецов В.М. Коагуляция аэрозолей под действием периодических ударных волн // Акуст. журн. 1962. Т. 8. № 4. С. 473.

  7. Shuster K., Fichman M., Goldshtein A., Gutfinger C. Agglomeration of Submicrometer Particles in Weak Periodic Shock Waves // Phys. Fluids. 2002. V. 14. № 5. P. 1802.

  8. Вараксин А.Ю. Двухфазные потоки с твердыми частицами, каплями и пузырями: проблемы и результаты исследований // ТВТ. 2020. Т. 58. № 4. С. 646.

  9. Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Г., Осипов П.П., Ткаченко Л.А., Шайдуллин Л.Р. Волновая динамика газовзвесей и отдельных частиц при резонансных колебаниях // ТВТ. 2021. Т. 59. № 3. С. 443.

  10. Ran W., Saylor J.R. The Directional Sensitivity of the Acoustic Radiation Force to Particle Diameter // J. Acoust. Soc. Am. 2015. V. 137. № 6. P. 3288.

  11. Merrell T.M., Saylor J.R. Demisting Using an Ultrasonic Standing Wave Field // J. Acoust. Soc. Am. 2017. V. 141. № 1. P. 172.

  12. Qiao Z., Pan X., Liang S. et al. Particulate Aggregation Through a Modulated Annular One-dimensional Acoustic Field at Resonant Frequencies // Particuology. 2021. V. 57. P. 82.

  13. Li K., Wang E., Wang Q. et al. Improving the Removal of Inhalable Particles by Combining Flue Gas Condensation and Acoustic Agglomeration // J. Cleaner Prod. 2020. V. 261. 121270.

  14. Liu J.Z., Zhang G.X., Zhou J.H. et al. Experimental Study of Acoustic Agglomeration of Coal-fired Fly Ash Particles at Low Frequencies // Powder Technology. 2009. V. 193. P. 20.

  15. Zhou D., Luo Z., Jiang J. et al. Experimental Study on Improving the Efficiency of Dust Removers by Using Acoustic Agglomeration as Pretreatment // Powder Technology. 2016. V. 289. P. 52.

  16. Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Г., Ткаченко Л.А., Шайдуллин Л.Р. Экспериментальное исследование коагуляции и осаждения газовзвеси в закрытой трубе при переходе к ударно-волновому режиму // ТВТ. 2017. Т. 55. № 3. С. 484.

  17. Gubaidullin D.A., Zaripov R.G., Tkachenko L.A., Shaidullin L.R. Deposition of Polydisperse Gas Suspensions with Nonlinear Resonance Oscillations in a Closed Tube // J. Acoust. Soc. Am. 2019. V. 145. № 1. P. EL30.

  18. Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Г., Ткаченко Л.А., Шайдуллин Л.Р. Динамика табачного дыма при резонансных колебаниях в закрытой трубе // ТВТ. 2019. Т. 57. № 2. С. 312.

  19. Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Г., Ткаченко Л.А. Экспериментальное исследование коагуляции и осаждения аэрозоля в закрытой трубе в безударно-волновом режиме // ТВТ. 2012. Т. 50. № 4. С. 603.

  20. Исакович М. А. Общая акустика. М.: Наука, 1973. 496 с.

  21. Ниборг В. Акустические течения. Физическая акустика. Т. 2 / Под ред. Мэзон У. М.: Мир, 1969. С. 302.

  22. Зарембо Л.К., Красильников В.А. Введение в нелинейную акустику. М.: Наука, 1966. 520 с.

  23. Галиуллин Р.Г., Тимохина Л.А., Филипов С.Е. Акустические течения при резонансных колебаниях газа в цилиндрической трубе // Акуст. журнал. 2001. Т. 47. № 5. С. 611.

  24. Hamilton M.F., Ilinskii Y.A., Zabolotskaya E.A. Thermal Effects on Acoustic Streaming in Standing Waves // J. Acoust. Soc. Am. 2003. V. 114. P. 3092.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплофизика высоких температур

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал